基于单片机的现场可编程门阵列的配置

4.1 硬件设计

FPGA的配置文件比较大，通常在数十千字节以上。本系统对ALTERA公司的EPF10K20进行配置，其配置文件大小为29KB,因此可采用一片 89C51单片机，外扩展一片27256存储器，存放FPGA配置数据。单片机与FPGA间数据传输采用串行口，电路如图2。单片机上电后，根据系统要求，利用P1.1、 P1.2、 P1.3、 RXD、TXD5个I/O口将存储在27256中的配置数据下载到电路中的FPGA器件中。

表1 配置引脚功能说明


4.2 软件设计

在软件编程时，采用串行口工作方式0：移位寄存器方式。本程序以方式0发送，发送数据从RXD引脚输出，TXD引脚输出同步移位脉冲。当一个字节数据写入发送数据缓冲器SBUF时，启动串行发送。每发送一位二进制数，寄存器右移一位，直到八位二进制数发送结束，置发送中断标志TI。CPU响应中断，执行中断服务程序。重复测试CONFIG_DOWN，直到CONGIG_DOWN为高电平配置结束。此后在经初始化，FPGA才能进入用户工作状态。


图3 主程序流程图

参考文献：
[1] 胡乾斌，李光斌，李玲等。 单片微型计算机原理与应用.武汉：华中科技大学出版社，2002
[2] 潘松，黄继业。EDA技术实用教程.北京：科学出版社，2004
[3] 刘晓明。王军，谢明钦。基于单片机的复杂可编程逻辑器件快速配置方法.电子技术应用